Co(OH)_(2)/CoN的界面空位协同作用促进碱性水分解

作     者：罗位 高琴 马泽沔 马雪莹 蒋益敏 申伟 何荣幸 苏炜 李明 Wei Luo;Qin Gao;Zemian Ma;Xueying Ma;Yimin Jiang;Wei Shen;Rongxing He;Wei Su;Ming Li

作者机构：Key Laboratory of Luminescence Analysis and Molecular Sensing(Southwest University)Ministry of EducationCollege of Chemistry and Chemical EngineeringSouthwest UniversityChongqing 400715China Guangxi Key Laboratory of Natural Polymer Chemistry and PhysicsGuangxi Teachers Education UniversityNanning 530001China 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(91741105 and 21173169) Chongqing Municipal Natural Science Foundation(cstc2018jcyjAX0625) the Program for Innovation Team Building at Institutions of Higher Education in Chongqing(CXTDX201601011) 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2023年第66卷第6期

页      码：2246-2256页

摘      要：开发高性能、稳定的双功能电催化剂是一个具有挑战性的课题.本工作基于界面工程和空位工程,通过电沉积成功构建了一种富含氧空位的异质结催化剂.所制备的催化剂V_(O)-Co(OH)_(2)/CoN在碱性电解质中具有良好的双功能催化活性和稳定性,在10 mA cm^(-2)条件下,析氢反应的过电位为52 mV,析氧反应的过电位为206 mV,且其全水分解电压仅为1.518 V.更重要的是,实验和密度泛函理论计算都证实了V_(O)-Co(OH)_(2)/CoN优异的双功能活性归因于异质界面和氧空位的协同催化.在异质界面附近,一个Co原子和一个氧空位共同形成一个活性Co空位对,通过改变反应路径协同促进水分解.氧空位不仅作为活性位点直接参与催化过程,还能有效调节电子密度,提高催化剂的导电性.本工作对于指导高性能催化剂的设计和深入了解催化机理具有重要意义.

主 题 词：异质界面 析氢反应 催化机理 过电位 氧空位 电催化剂 催化过程 协同催化 

学科分类：081702[081702] 081705[081705] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-022-2386-3

馆 藏 号：203121718...